变频技术在中央空调节能降耗的运用

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中央空调是现代建筑物的常用配套设施，尤其是在一些大型建筑我当中，其更是必不可少的一项设施。诚然，中央空调的应用有效调节了室内的温度，它在夏季制冷、冬季制热，大大改善了人们的居住调节。但是，中央空调却存在着电能消耗量过大的问题。众所周知，现在国家正在大力提倡节能环保，所以各行各业也应当要积极响应国家号召，提高节能环保水平。为了降低中央空调的能耗，人们发明了变频中央空调，即利用先进的变频技术来减少电能变化，得到节能降耗的目的。以下笔者就结合实际来谈谈变频技术在中央空调节能降耗中的应用，仅供参考。

1中央空调系统的构成

中央空调系统主要是由以下几个部分构成的：1.1冷冻机组。冷冻机组的主要作用是进行内部热交换，也就是对循环水进行降温，使其成为冷冻水，然后再送去各个房间当中，从而实现中央空调的制冷效果，因此我们可以将冷冻机组视为中央空调中心制冷源，这足以体现出了它的重要性。1.2冷却水塔。冷却水塔的主要作用是向冷冻2机组提供需要的冷却水。1.3外部热交换系统。外部热交换系统主要是由冷冻水循环与冷却水循环这两个系统组成的，而前者主要包括冷冻水管道与冷冻泵，冷冻水先从冷冻机组流出，再流入冷冻泵进行加压，之后再送至各房间的冷冻水管道进行热交换，从而带走房间中的热量，达到制冷目的；后者则主要包括冷却水管道、冷却塔以及冷却泵，冷冻机组负责完成热交换过程，水温在冷却过程中释放出热烈为循环冷却水吸收，从而使冷却水温度提供，之后再送入冷却塔与大气进行热交换，最后再被送回至冷冻机组当中，循环往复。1.4冷却风机。冷却风机主要是由室内风机和冷却塔风机共同组成的，前者安设在各个房间里以加速房间内的热交换，后者则用来降低冷却塔的水温，从而加速热量散发。

2中央空调的工作原理

中央空调系统的工作过程，是对室内与室外不断进行热量交换及转换的过程，这也是其的基本工作原理。在一年四季不同时节，中央空调需要采用不同的水来进行能量交换，例如夏季需要采用冷却水进行能量交换，冬季需要采用冷温水进行能量交换。不过，虽然水不同，但是却是使用的同一个水循环系统。具体来说，冷冻水制冷是在冷冻机组中利用制冷剂并通过压缩机压缩成液态，然后送至蒸发器中，与蒸发器中的冷冻水进行热交换，再通过冷冻水泵将冷冻水送到冷却盘管中，通过风机吹送而制冷。经蒸发后制冷剂的热量释放在冷凝器当中，与冷却循环水进行热交换，冷却水则会带走冷冻机组释放的热量，再由冷却水泵将热量释放到大气当中，同时冷却塔内的冷却风机会加速冷却水与大气进行热量交换。中央空调就是通过上述系统循环来运行并达到调节室内温度作用的。

3变频技术简介

变频技术主要是依托于交流电动机无级调速的一种技术。变频器通过通断控制电力半导体器件，将电压及频率固定的交流电源转变为电压及频率可变的交流电。变频器首先要将单相或者三相的交流电变换为直流电，然后才能够产生可变的电压及频率；其次再将直流电转变为单相或者三相交流电。如果是交-直-交型变频器，为产生可变的电压及频率，要先把50或60Hz的交流电源变换为直流电，然后再转换成需要频率的交流电。

4变频技术在中央空调节能降耗中的应用原理

4.1变频节能。在中央空调中应用变频技术是为了对中央空调系统进行节能改造，从而降低中央空调的能耗，达到节能降耗目的。而通过变频技术来控制水泵运行乃是实现中央空调系统节能改造的最有效途径。根据流体力学知识可知：P=QH（1）（2）式中Q代表流量，H代表压力，P代表水泵功率代表转速，QN代表额定流量，HN代表额定压力，PN代表额定功率，NN代表额定转速。Q与N的一次方成正比，H与N的平方成正比，因此从式（2）中可以得知P与N的立方成正比，即：如果水泵负载的效率一定，则当需要调节流量上升时，转速可以呈正比例上升，此时功率与之呈三次方上升。4.2功率因数补偿节能。交-直-交变频器一般主要包括整流、中间直流、平波、控制、驱动及逆变等几个电路结构，主电路的控制主要是通过控制电路完成的，而整流电路负责把交流电变成直流电，直流中间电路负责平滑滤波，逆变电路则负责把直流电逆成交流电。其中间滤波电路的电容使得水泵电机的功率因数得到了提升，从而增大了有功功率，同时降低了无功功率消耗，因此达到了节能降耗效果。4.3软启动节能。由于在中央空调的启动中应用变频技术及变频器时，电流是从零开始的，所以就算是达到了最大电流，亦是在额定电流之内而不会超过，这样就可以避免当电机直接启动时，电流因猛然增加数倍而造成严重冲击，损坏电网及用电设备。并且，这样也避免了大电流和震动损伤到阀门及挡板，从而延长了这些设备的使用寿命，节约了资源。

5结语

综上所述，作为建筑物中的常用配套设施，中央空调发挥出了优秀的调节室内温度的作用，从而提高了人们的生活质量。但是由于传统的中央空调能耗较大，不符合现今的节能环保要求，因此还需要继续进行改进。而变频技术在中央空调当中的应用，则有效满足了中央空调的节能降耗要求，从而不但产生了巨大的环境效益和社会效益，同时还给用户节省了电费。未来，变频技术还将在中央空调节能降耗中拥有更大的发展前景。

参考文献

[1]屈文斌.变频技术在中央空调系统节能中的应用[J].电子测试,2013(15):96-97.

[2]吴嘉安.论变频技术在中央空调系统节能降耗的应用[J].中国新技术新产品,2011(14):116-117.

[3]岳展鹏.变频技术在中央空调制冷系统中的应用[J].科技风,2011(12):65.

作者:龚少明 单位:广西兴业县中等职业技术学校